JPS5838950B2 - 横方向励起ガスレ−ザ装置 - Google Patents
横方向励起ガスレ−ザ装置Info
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- JPS5838950B2 JPS5838950B2 JP7836976A JP7836976A JPS5838950B2 JP S5838950 B2 JPS5838950 B2 JP S5838950B2 JP 7836976 A JP7836976 A JP 7836976A JP 7836976 A JP7836976 A JP 7836976A JP S5838950 B2 JPS5838950 B2 JP S5838950B2
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- discharge
- laser gas
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- laser
- laser device
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、横方向励起ガスレーザ装置に関するもので、
放電を安定にし、かつレーザ気体の輸送路における圧力
損失を低くすることを目的とする。
放電を安定にし、かつレーザ気体の輸送路における圧力
損失を低くすることを目的とする。
第１図につき従来のこの種ガスレーザ装置を説明すると
、１はレーザ気体２の輸送路を形成する輸送路ダクト、
３はこの輸送路ダクト１の一方に支持された金属陽極板
、４ａ、４ｂは、金属陽極板３と対向させてレーザ気体
２流の上下流にそれぞれ配した、例えば針状の陰極群で
あって、この陰極群４ａ、４ｂは金属陽極板３との間に
放電群５ａ、５ｂを形成し、かつこの陰極群４ａ 、４
ｂの配列方向は、レーザ気体２流と直交するレーザ光軸
６と平行である。
、１はレーザ気体２の輸送路を形成する輸送路ダクト、
３はこの輸送路ダクト１の一方に支持された金属陽極板
、４ａ、４ｂは、金属陽極板３と対向させてレーザ気体
２流の上下流にそれぞれ配した、例えば針状の陰極群で
あって、この陰極群４ａ、４ｂは金属陽極板３との間に
放電群５ａ、５ｂを形成し、かつこの陰極群４ａ 、４
ｂの配列方向は、レーザ気体２流と直交するレーザ光軸
６と平行である。
７は列状の陰極群４ ａ、４ ｂを保持する、ガラス、
マイカ、カーボン、金属等からなる放電安定化のための
ブロック抵抗、８は冷却水通路９を有しブロック抵抗７
を冷却する金属ブロックであって、これらは輸送路ダク
ト１に支持されている。
マイカ、カーボン、金属等からなる放電安定化のための
ブロック抵抗、８は冷却水通路９を有しブロック抵抗７
を冷却する金属ブロックであって、これらは輸送路ダク
ト１に支持されている。
１０は金属陽極板３と陰極群４ａ 、４ｂとの間に電圧
を印加する電源である。
を印加する電源である。
この従来装置では、電源１０により陽極金属板３−陰極
群４ａ 、４ｂ間に電気エネルギを注入し、例えばＣｏ
２．ＣＯ、Ｎ２． Ｈｅ の混合気体からなるレーザ
気体２を放電群５ａ、５ｂにおいて励起するか、利得（
励起効率）を高くするためにはレーザ気体２の温度を低
くする必要があるのでレーザ気体２を強制循環させ、さ
らに利得の高い部分を通り、レーザ気体２流に垂直な軸
をレーザ光軸６とするように共振器（図示せず）を設置
して、レーザ気体励起空間からレーザ光を取り出す。
群４ａ 、４ｂ間に電気エネルギを注入し、例えばＣｏ
２．ＣＯ、Ｎ２． Ｈｅ の混合気体からなるレーザ
気体２を放電群５ａ、５ｂにおいて励起するか、利得（
励起効率）を高くするためにはレーザ気体２の温度を低
くする必要があるのでレーザ気体２を強制循環させ、さ
らに利得の高い部分を通り、レーザ気体２流に垂直な軸
をレーザ光軸６とするように共振器（図示せず）を設置
して、レーザ気体励起空間からレーザ光を取り出す。
しかるに、この従来のガスレーザ装置においては、単一
のレーザ気体の輸送路ダクト１内に、レーザ気体２の流
れる方向に直列に複数列の陰極群４ａ、４ｂを配夕１ル
ているので、上流にある陰極群４ａ−陽極金属板３間の
グロー放電で電離された気体が、その下流の陰極群４ｂ
−陽極金属板３で構成される放電群５ｂに流れる関係に
ある。
のレーザ気体の輸送路ダクト１内に、レーザ気体２の流
れる方向に直列に複数列の陰極群４ａ、４ｂを配夕１ル
ているので、上流にある陰極群４ａ−陽極金属板３間の
グロー放電で電離された気体が、その下流の陰極群４ｂ
−陽極金属板３で構成される放電群５ｂに流れる関係に
ある。
この句な上流の放電群５ａと下流の放電群５ｂとの距離
が短い稈、下流にある放電群５ｂにおける放電が上流の
放電群５ａの影響を受け、下流にある放電群５ｂに注入
される電気エネルギは上流の放電群５ａのそれと比較し
てかなり大きくなり、放電が不安定になる欠点がある。
が短い稈、下流にある放電群５ｂにおける放電が上流の
放電群５ａの影響を受け、下流にある放電群５ｂに注入
される電気エネルギは上流の放電群５ａのそれと比較し
てかなり大きくなり、放電が不安定になる欠点がある。
他方、輸送路ダクト１内における流体圧力損失について
考察すると、まず放電群における必要なレーザ気体流速
Ｖは次式で与えられる。
考察すると、まず放電群における必要なレーザ気体流速
Ｖは次式で与えられる。
ただし、ｎ３はレーザ気体流に関して直列に配置された
放電群の列数、Ｐｌは放電群−列当たりの放電入力、Ｃ
はレーザ気体の比熱、ｐはレーザ気体の密度、Ｓは放電
群空間の断面積、（ＪＴｍａｘ）はレーザ気体の許容さ
れる上昇温度である。
放電群の列数、Ｐｌは放電群−列当たりの放電入力、Ｃ
はレーザ気体の比熱、ｐはレーザ気体の密度、Ｓは放電
群空間の断面積、（ＪＴｍａｘ）はレーザ気体の許容さ
れる上昇温度である。
（ｌ Ｔｍａｘ ）を一定にするためにはｎ に比例し
て流速Ｖを増加させねばならない。
て流速Ｖを増加させねばならない。
レーザ気体の輸送路ダクト内における流体圧力損失ＰＳ
は、 Ｐ５＝αβ■２ ・・・・・・・・・・
・・・・■である。
は、 Ｐ５＝αβ■２ ・・・・・・・・・・
・・・・■である。
ただし、αは輸送路ダクトの形状による係数、βはレー
ザ気体の流体特性による係数、■は上記（４）式で与え
られるレーザ気体の流速である。
ザ気体の流体特性による係数、■は上記（４）式で与え
られるレーザ気体の流速である。
（４）、＠式より流体圧力損失Ｐ、は、
で与えられる。
ただし、γ＝αβｐ１２ ／（ＣｐＳ、７１ＩＴｍａｘ
）２ である。
）２ である。
このことは、レーザ気体流に関して直列に放電群を配置
した場合、流体圧力損失Ｐ、は放電群の列数ｎｓの二乗
に比例して高くなることを示し、したがって従来装置で
は圧力損失を低くおさえることは不可能である。
した場合、流体圧力損失Ｐ、は放電群の列数ｎｓの二乗
に比例して高くなることを示し、したがって従来装置で
は圧力損失を低くおさえることは不可能である。
本発明は、叙上の従来装置の問題点に鑑み、放電を安定
にし、かつ流体圧力損失を低くできるガスレーザ装置を
提案するもので、レーザ気体の輸送路ダクト内に分流ダ
クトを配して、互いに干渉しないレーザ気体流を流す分
流輸送路を形成し、この分流輸送路内に、それぞれ放電
群を配設したことを特徴とするものである。
にし、かつ流体圧力損失を低くできるガスレーザ装置を
提案するもので、レーザ気体の輸送路ダクト内に分流ダ
クトを配して、互いに干渉しないレーザ気体流を流す分
流輸送路を形成し、この分流輸送路内に、それぞれ放電
群を配設したことを特徴とするものである。
第２図に示す実施例につき説明すると、レーザ気体の輸
送路ダクト１人内には、レーザ気体２の分流輸送路１１
Ａ。
送路ダクト１人内には、レーザ気体２の分流輸送路１１
Ａ。
１１Ｂを形成する分流ダクト１２が配設されている。
両ダクトＩＡ、１２は耐熱絶縁物から横取される。
上下の輸送路ダクト１人内壁には陽極金属板３が支持さ
れ、分流ダクト１２の上下には、金属陽極板３と対向す
る列状の、例えば針状の陰極群４０がそれぞれ設けらへ
並列の放電群５０を形成している。
れ、分流ダクト１２の上下には、金属陽極板３と対向す
る列状の、例えば針状の陰極群４０がそれぞれ設けらへ
並列の放電群５０を形成している。
７は第１図の往来装置と同様のブロック抵抗、８は二つ
のブロック抵抗に共通の、冷却水通路９を有する金属ブ
ロックであって、両者は共に分流ダクト１２に支持され
ている。
のブロック抵抗に共通の、冷却水通路９を有する金属ブ
ロックであって、両者は共に分流ダクト１２に支持され
ている。
なお６はレーザ光軸、１０は電源である。
本装置では、第１図の従来装置と同様に、レーザ気体２
の温度を低くするためにこれを強制循環させると共に、
図示しない共振器を設置して、レーザ気体２を並列な放
電群４Ｃにおいて励起し、レーザ気体励起空間からレー
ザ光を取り出す。
の温度を低くするためにこれを強制循環させると共に、
図示しない共振器を設置して、レーザ気体２を並列な放
電群４Ｃにおいて励起し、レーザ気体励起空間からレー
ザ光を取り出す。
そして、放電の安定化および流体圧力損失の面からみる
と、列状の放電群５Ｃは相互に干渉しない分流されたレ
ーザ気体流中に並列に配置されているから、−の放電群
５Ｃが他の放電群５Ｃでのグ冶−放電による気体電離の
影響を受けることはなく、したがって放電の安定化が得
られる。
と、列状の放電群５Ｃは相互に干渉しない分流されたレ
ーザ気体流中に並列に配置されているから、−の放電群
５Ｃが他の放電群５Ｃでのグ冶−放電による気体電離の
影響を受けることはなく、したがって放電の安定化が得
られる。
放電部における必要なレーザ気体の流速は（４）式で与
えられるから、ｎ個の放電群がレーザ気体流に関して並
列に配置されたときの流速は、ｎ個の放電群が直列に配
置されたときの流速の１ ／ ｎでよい。
えられるから、ｎ個の放電群がレーザ気体流に関して並
列に配置されたときの流速は、ｎ個の放電群が直列に配
置されたときの流速の１ ／ ｎでよい。
また、放電部におけるレーザ気体輸送路の形状が等しい
ときのレーザ気体輸送路における流体圧力損失は０式で
与えられるから、ｎ個の放電群を並列に配置したときの
流体圧力損失は、ｎ個の放電群を直列に配置したときの
それに比べ１／ｎ２となり、さらに放電群を並列に配置
したときのレーザ気体の輸送路の断面形状の変化は、直
列に配置したときと比較して小さくできるから、流体圧
力損失を低くすることができる。
ときのレーザ気体輸送路における流体圧力損失は０式で
与えられるから、ｎ個の放電群を並列に配置したときの
流体圧力損失は、ｎ個の放電群を直列に配置したときの
それに比べ１／ｎ２となり、さらに放電群を並列に配置
したときのレーザ気体の輸送路の断面形状の変化は、直
列に配置したときと比較して小さくできるから、流体圧
力損失を低くすることができる。
なお、上記実施例では、陰極群４Ｃを分流ダクト１２に
、陽極金属板３を輸送ダク１−ＩＡに設けた例を示した
が、この関係は逆であってもよく、また並列な放電群５
Ｃは、二列以上複数列設けることができるのは勿論であ
る。
、陽極金属板３を輸送ダク１−ＩＡに設けた例を示した
が、この関係は逆であってもよく、また並列な放電群５
Ｃは、二列以上複数列設けることができるのは勿論であ
る。
以上の通り、本発明に係る横方向励起ガスレーザ装置は
、レーザ気体流を分流した分流輸送路内に、それぞれ放
電群を設けて並列な放電群としたものであるから、放電
が安定し、かつ流体圧力損失が低くなる効果がある。
、レーザ気体流を分流した分流輸送路内に、それぞれ放
電群を設けて並列な放電群としたものであるから、放電
が安定し、かつ流体圧力損失が低くなる効果がある。
第１図は、従来の横方向励起ガスレーザ装置の放電部近
傍の模式的斜視図、第２図は、本発明に係る横方向励起
ガスレーザ装置の実施例を示す模式的斜視図である。 １Ａ：輸送路ダクト、２ニレ−２ｉ体、３：陽極金属板
、 ４Ｃ：陰極群、 ５Ｃ：放電群、 １２： 分流ダクト、 １１Ａ、１１Ｂ：分流輸送路。
傍の模式的斜視図、第２図は、本発明に係る横方向励起
ガスレーザ装置の実施例を示す模式的斜視図である。 １Ａ：輸送路ダクト、２ニレ−２ｉ体、３：陽極金属板
、 ４Ｃ：陰極群、 ５Ｃ：放電群、 １２： 分流ダクト、 １１Ａ、１１Ｂ：分流輸送路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レーザ気体の輸送路内に分流ダクトを配して分流輸
送路を形威し、この分流輸送路内に、レーザ光軸の両側
に位置する、陽極とこれに対向する列状の陰極群とから
なる放電群をそれぞれ配設したことを特徴とする横方向
励起ガスレーザ装置。 ２ 分流ダクトの上下にそれぞれ陰極群を設けた特許請
求の範囲第１項に記載の横方向励起ガスレーザ装置。 ３ 分流ダクト内に冷却水輸送路を有する金属ブロック
を配した特許請求の範囲第１項または第２項に記載の横
方向励起ガスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7836976A JPS5838950B2 (ja) | 1976-06-30 | 1976-06-30 | 横方向励起ガスレ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7836976A JPS5838950B2 (ja) | 1976-06-30 | 1976-06-30 | 横方向励起ガスレ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS533790A JPS533790A (en) | 1978-01-13 |
| JPS5838950B2 true JPS5838950B2 (ja) | 1983-08-26 |
Family
ID=13660084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7836976A Expired JPS5838950B2 (ja) | 1976-06-30 | 1976-06-30 | 横方向励起ガスレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5838950B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4288756A (en) * | 1977-06-17 | 1981-09-08 | United Kingdom Atomic Energy Authority | CO2 Laser |
| JPS6030189A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガスレ−ザ発振装置 |
| JP2008091444A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Mitsubishi Electric Corp | ガスレーザ発振器及びレーザ加工システム |
-
1976
- 1976-06-30 JP JP7836976A patent/JPS5838950B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS533790A (en) | 1978-01-13 |
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